Análise de parâmetros hidrodinâmicos de reator anaeróbio-aeróbio de leito fixo com biomassa imobilizada

• Autor(a) principal: Rodrigues, Carolina Morales
• Data de Publicação: 2015
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/7100
• topic: Engenharia Ambiental; Traçadores radioativos em bioquímica; Humus; Águas residuais; Radioactive tracers in biochemistry; Humus; Sewage

O objetivo deste trabalho foi avaliar o comportamento hidrodinâmico de reatores anaeróbio-aeróbio de leito fixo (RCAALF), operados com Tempo de Detenção Hidráulica (h) de 18h e 12h, com biomassa imobilizada, tratando efluente bruto de abatedouro bovino. Como meio suporte pra imobilização da biomassa, foram utilizados matrizes de poliuretano envoltas por estrutura rígida de polipropileno no Reator 1 (R1) e Luffa cilyndrica (esponja de celulose) no Reator 2 (R2). Os reatores foram operados em escala de bancada com volume útil de 4,75 L e 4,3 L para R1 e R2, respectivamente, mantidos em temperatura ambiente. Para avaliar o comportamento hidrodinâmico e os possíveis desvios de idealidade do escoamento, foram realizados ensaios de estímulo-resposta tipo pulso utilizando eosina Y como traçador. A fim de avaliar o estado de equilíbrio dinâmico aparente dos reatores durante seus períodos de operação, foram monitorados os parâmetros físico-químicos pH, temperatura, oxigênio dissolvido, alcalinidade a bicarbonato, ácidos voláteis, DQO (bruta e filtrada), sólidos totais e sólidos suspensos totais. Os resultados foram satisfatórios com relação à eficiência de remoção de matéria orgânica para R1 e R2 operados comh de 12 horas, com médias de 68 e 76% de DQO bruta e filtrada, respectivamente para R1 e 57 e 63% para R2. Na operação dos reatores com h de 18 h, as eficiências diminuíram para 49 e 60% de DQO bruta e filtrada, respectivamente para R1, 52 e 51% para R2. Mesmo com a queda na eficiência, os reatores demonstraram-se robustos para aguentar choques de carga quando operados com a variação de carga hidráulica imposta. Nos resultados dos ensaios hidrodinâmicos foi observado o fenômeno de cauda longa na curva de concentração do traçador eosina Y e atraso na sua resposta na saída do efluente tratado. Foi verificado também que o padrão de fluxo aproximou-se ao de mistura completa para os dois reatores e que o h de 12 h demonstrou melhor comportamento hidrodinâmico dos reatores e maior capacidade de suportar variações de carga hidráulica.Nos ensaios foi verificada presença de curtos-circuitos e zonas mortas nos reatores, com 11% e 7% de volume morto em R1 e R2, respectivamente, com h de 18 h e 20% para ambos com h de 12 h. A eficiência hidráulica dos reatores foi classificada como pobre e os valores do número de Reynolds indicaram regime de escoamento laminar. O meio suporte do R1 proporcionou curvas de DTR com maiores valores de D/uL, sugerindo alta dispersão longitudinal e mistura mais rápida no interior do reator.